基于无迹卡尔曼滤波的无刷直流电动机无位置传感器控制

微特电机 ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (6): 49-55.

基于无迹卡尔曼滤波的无刷直流电动机无位置传感器控制

马相如¹, 杨泽斌²

1.国网涟水县供电公司,淮安 223400;
2.江苏大学电气信息工程学院,镇江 212013

收稿日期:2022-02-14 发布日期:2022-07-08
作者简介:马相如(1995—),男,助理工程师,研究方向为无刷直流电机无位置传感器控制。杨泽斌(1976—),男,博士,教授,博士生导师,研究方向为无轴承电机,驱动与控制,磁悬浮轴承技术,数字控制系统与控制技术。

Position Sensorless Control of Brushless DC Motor Based on Unscented Kalman Filter

MA Xiangru¹, YANG Zebin²

1. State Grid Lianshui County Power Supply Company, Huai’an 223400, China;
2. School of Electrical and Information Engineering, Jiangsu University,Zhenjiang 212013, China

Received:2022-02-14 Published:2022-07-08

摘要/Abstract

摘要： 为了提高卡尔曼滤波算法在无刷直流电动机无位置传感器控制中估测的转速和转子位置的精度,提出了一种改进的无迹卡尔曼滤波算法,相较于扩展卡尔曼滤波算法,可有效提升估算精度,给出了无刷直流电动机基于转速、电流的双闭环矢量控制策略。仿真和实验结果表明,采用无迹卡尔曼滤波算法观测的转速和转子位置误差更小、精度更高,应用于无刷直流电动机无位置传感器控制中可以有效提高电机的动、静态性能和抗干扰能力。

关键词: 无刷直流电动机, 无位置传感器控制, 无迹卡尔曼滤波, 转子位置观测

Abstract: In order to improve the accuracy of the estimated speed and rotor position of the Kalman filter algorithm in the sensorless control of the brushless DC motor, an improved unscented Kalman filter algorithm was proposed.Compared with the extended Kalman filter algorithm, the estimation accuracy is effectively improved. The double closed-loop vector control strategy based on the speed and current of the brushless DC motor was given. The simulation and experimental results show that the observed speed and rotor position errors of the unscented Kalman filter algorithm are smaller and the precision is higher, and the application in the sensorless control of the brushless DC motor can effectively improve the dynamic and static performance and anti-interference ability of the motor.

Key words: brushless DC motor(BLDCM), position sensorless control, unscented Kalman filter(UKF), rotor position observation

中图分类号:

TM464

马相如, 杨泽斌. 基于无迹卡尔曼滤波的无刷直流电动机无位置传感器控制[J]. 微特电机, 2022, 50(6): 49-55.

MA Xiangru, YANG Zebin. Position Sensorless Control of Brushless DC Motor Based on Unscented Kalman Filter[J]. Small & Special Electrical Machines, 2022, 50(6): 49-55.

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